Новый взгляд на управление свойствами материала в твердослоистом перовските

Прочитано: 43 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Материаловеды скоро смогут контролировать свойства материалов с помощью света.

Группа исследователей из Киотского университета и Технологического института Куруме открыла масштабный закон, определяющий генерацию высших гармоник в твердослоистом перпервоаааовските Ca 2 RuO 4 .

Генерация гармоник высокого порядка — это нелинейное оптическое явление, при котором фотоны экстремального ультрафиолета излучаются материалом в результате взаимодействия со светом высокой интенсивности.

«Явление, которое впервые наблюдалось в системах атомного газа, с тех пор проложило путь к аттосекундной науке», — говорит автор исследования Кенто Учида. «Но это немного более непредсказуемо в некоторых сильно коррелированных твердых телах, таких как Ca 2 RuO 4 » .


Из-за сильного взаимодействия между электронами в этих твердых телах характеристики генерации гармоник высокого порядка могут быть установлены только путем понимания того, как эти электроны движутся в присутствии света.

Чтобы ответить на этот вопрос, который так и не был подтвержден экспериментально, команда исследователей решила наблюдать взаимосвязь между температурой и испусканием фотонов в Ca 2 RuO 4 . Они использовали импульс среднего инфракрасного диапазона для измерения и картирования высокой интенсивности генерации гармоник при температурах от чрезвычайно низких 50 до умеренных 290 градусов по Кельвину.

На нижнем уровне группа зафиксировала генерацию высших гармоник в несколько сотен раз более интенсивную, чем при комнатной температуре. Эмиссия фотонов продолжала усиливаться с увеличением энергии зазора — энергии, необходимой электронам для проведения электричества — наряду с падением температуры.

Команда обнаружила, что такие выбросы происходили в моттовской изолирующей фазе материала, где сильное отталкивание между электронами и высокая энергия зазора превращают металл из электрического проводника в изолятор.

«Мы обнаружили, что гармоники высокого порядка в сильно коррелированных материалах сильно зависят от энергии запрещенной зоны материалов», — объясняет Учида.

Этот закон масштабирования может направить теоретические исследования в сторону более точного описания неравновесной электронной динамики в сильно коррелированных материалах: центральной проблемы физики конденсированного состояния.

Учида заключает, что их «результаты также обеспечивают основу для разработки материалов для создания более эффективных нелинейно-оптических устройств».

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Новый взгляд на управление свойствами материала в твердослоистом перовските



Новости партнеров